綠色建筑評價標準中關于城市微氣候的討論

王茹 呂曉芳

1 西安建筑科技大學土木工程學院

2 西安建筑科技大學信息與控制工程學院

0 引言

目前，各國都倡導綠色建筑的建設，這樣可以節約資源，提高能源效率，同時減少 CO2排放，實現可持續發展的目標[1]。為了減少對環境的影響并提高建筑物的可持續性，需要一個客觀的評估標準。英國BREEAM 作為第一個綠色建筑評估標準，為 LEED 和HK-BEAM 提供參考。

城市微氣候是指近地氣候與周圍氣候之間的差異現象，由城市下墊面的結構特征決定[2]。由微氣候引起的最典型的熱效應是城市熱島效應，城市溫度高于郊區溫度的現象稱為城市熱島效應[3]。建筑物和微氣候之間是相互影響的，建筑物會影響外部的微氣候[4-5]。例如，建筑物的 CO2排放將增加室外溫度并影響城市的微氣候。同時，微氣候改變風速并產生熱島效應，從而影響建筑物的能耗。因此，城市微氣候研究是城市綠色建筑不可分割的一部分。

2 各國綠色建筑評價標準比較

本文主要選擇 BREEAM，LEED-NC 和 GBA，用于研究它們對城市微氣候和建筑物的影響。

2.1 BREEAM 英國新建筑

BREEAM（建筑研究機構環境評估）方法是世界上第一個綠色建筑評估方法。BREEAM 對不同類型的建筑有不同的標準。BREEAM 英國新建筑分為十大類：管理（人），健康和福利（Hea），能源（Ene），運輸（Tra），水（Wat），材料（墊），廢物（Wst），土地使用和生態學（LE），污染（Pol）和創新（Inn）。每個部分的權重不同，總分為100 分，根據分數分為六個等級。表 1 列出了BREEAM UK New Construction 的指標中用于評估建筑物對城市微氣候的影響的評估內容。

表格1 BREEAM UK New Construction關于城市微氣候的評價標準

Ene01-08（07 除外）是建筑物對 CO2排放的直接影響，CO2的排放濃度將直接影響城市微氣候。Ene01的方法主要使用三個指標來評分，包括建筑物供暖和制冷的能源需求，二氧化碳的總排放量以及建筑物的主要能耗。Mat04 絕緣物質是間接影響城市微氣候的指標。使用良好的絕緣材料意味著可以減少熱量損失，從而影響建筑物的能源需求并減少溫室氣體排放。LE04 增強場地生態學包含增強的物種多樣性和植物物種的增加，可以改善植物多樣性可以直接緩解城市微氣候。建筑物產生的污染物也是城市微氣候的一部分，指標 Pol 02 通過評估建筑物中是否使用低排放源來減少氮氧化物排放。

2.2 LEED-NC

LEED（能源與環境設計領導力）是評估綠色建筑的工具。LEED-NC 標準主要適用于新建筑的評估。目的是在設計階段減少環境對用戶的負面影響，并提供規范，完整的綠色建筑概念。該標準分為七類：可持續場所（SS），水效率（WE），能源與大氣（EA），材料與資源（MR），室內環境質量（EQ）和創新與設計過程（ID）。總分為69 分，分為四個等級。LEED-NC 中城市微氣候和建筑關系的指標見表2。

表2 LEED-NC 的關于城市微氣候的評價標準

在這些指標中，有些建筑物對城市微氣候有直接影響。例如，指示器 SS7 減少了熱島，以最小化對微氣候的影響。EA1 優化能源性能和EA5 測量和驗證的目的是提高能源性能水平，以減少能源使用對環境的影響。EA2 可再生能源和EA4 臭氧保護通過改變建筑物中使用的能源類型來減少污染物排放。評價標準EA6綠色能量和SS4.4 停車容量可以間接減少CO2排放。

2.3 GBA

GBA 中國是貫徹國家技術經濟政策，節約資源，保護環境，規范綠色建筑評價，促進可持續發展的標準。綠色建筑評價指標體系包括節約土地和室外環境，節能和能源利用，節水和水資源利用，材料節約和材料資源利用，室內環境質量，施工管理和運營7 種指標管理。每個部分的權重不同，總分為100，分為三個等級。表3 列出了GBA 中國評估建筑物對城市微氣候影響的指標。

表3 中國GBA 的關于城市微氣候的評價標準

從表 3 可以看出，指標 4.2.2,4.2.7 和 4.2.15 都通過改善室外環境（增加綠色植被面積和減少熱島強度）減輕城市微氣候對建筑物的影響。共有 6 個指標（5.2.3-5.2.8）是通過減少建筑物的能耗對城市微氣候的間接影響。指標5.2.16 鼓勵建筑物改變其能源使用類型，并建議使用可再生能源來減少環境污染。

3 BREEAM，LEED-NC 和 GBA 區別討論

首先，通過每個標準中針對城市微氣候的評估的比重，可以得出圖1。從圖1 中可以看出，關于城市微氣候，BREEAM 和 GBA 中國標準的比例幾乎相同。LEED-NC 具有最大比例的指標，用于評估建筑物對城市微氣候的影響。對于這三個標準，影響微氣候的評估指標都至少占各自規范的五分之一，這表明綠色建筑與城市微氣候之間是相互聯系的。

圖1 不同標準中城市微氣候所占標準的比例

其次，在每個標準中，節能和能源利用占建筑物對微氣候的影響的很大一部分。在 BREEAM，LEED-NC 和 GBA 中，建筑物在微氣候影響能中的比例分別為65%，84%和75%。這是因為能源的使用直接影響 CO2等溫室氣體的排放，CO2會間接影響城市微氣候。BREEAM 和LEEDS-NC 都有停車容量指標，它們鼓勵使用私家車以外的車輛，以減少與建筑操作相關的交通污染排放并改善微氣候。LEEDS-NC 和GBA還有直接改善熱島效應的額外指標，鼓勵設計師在設計階段考慮城市微氣候問題。GBA 鼓勵綠色建筑實現節能，同時增加戶外環境的綠地面積，這是由于植被和綠地可以改善城市微氣候造成的熱島效應。

最后，應考慮以下幾點來評估建筑物對城市微氣候的影響。先在標準創新項目中可以增加綠色屋頂，綠色墻壁等增加綠色區域的額外得分指數。然后，還應鼓勵建筑物使用高反照率材料，這可以減少周圍和城市表面吸收的太陽輻射量，并降低表面溫度。接著，在選擇建筑物位置時也應避免峽谷效應。峽谷效應會影響室外環境通風，因此不利于城市微氣候。

4 結論

城市微氣候可能會影響建筑能源的需求，因此，在評估綠色建筑時，還需要考慮城市微氣候。本文分析了BREEAM，LEED-NC 和GBA 城市微氣候的相關指標，得出以下結論：

在這三個標準中，建筑物對微氣候的影響都有相關的評價標準。在LEED-NC 中，評估建筑物微氣候的指標百分比占其總指標的最大百分比相比于其它兩個。在每個標準中，能源的管理和使用是評估建筑物對微氣候影響的最重要部分，因為建筑物的能耗通常伴隨著污染物和溫室氣體的產生，這會影響室外環境。標準包括直接影響微氣候的指標，如 LEED-NC 的 SS 7（熱島效應）和 GBA 4.2.7（采取措施降低熱島強度），用于評估減少熱島的強度。還有一些間接因素，例如改變建筑材料和使用可再生能源以減少碳排放。

但是，要實現可持續發展，必須加強城市規劃，選擇合理的城市結構，增加綠地面積，改善城市微氣候。可以在指示器下適當地添加更具體的內容，例如綠色屋頂，綠色墻壁，高反射率材料的使用等，以減輕熱島效應。然后，鼓勵設計師從設計階段從建筑的角度改善城市微氣候，盡可能降低熱島強度，間接降低建筑物的能耗水平。最后，通風也是減輕熱島效應的重要原因，并且在這三個標準中沒有明確要求室外通風。簡而言之，在進行任何評估時，需要根據當地的文化和條件靈活地進行改變。